Litiumjonbatteriets egenskaper

Litium är den minsta och mest aktiva metallen i det kemiska periodiska systemet. Liten storlek, hög kapacitetstäthet, allmänt välkomnad av konsumenter och ingenjörer. Men om de kemiska egenskaperna är för aktiva kommer det att medföra hög risk. När litiummetall utsätts för luften kommer det att producera en hård oxidationsreaktion med syre och explodera. För att förbättra säkerheten och spänningen har forskare uppfunnit material som grafit och litiumkoboltoxid för att lagra litiumatomer. Den molekylära strukturen hos dessa material bildar en fin lagringsgitter i nanoskala, som kan användas för att lagra litiumatomer. På detta sätt, även om batteriskalet går sönder och syre kommer in, är syremolekylerna för stora för att komma in i dessa små lagringsceller, så att litiumatomer inte kommer i kontakt med syre och undviker explosion. Denna princip för litiumjonbatteri gör det möjligt för människor att uppnå hög kapacitetstäthet och säkerhet samtidigt.

När ett litiumjonbatteri laddas kommer litiumatomen i den positiva elektroden att förlora elektroner och oxidera till litiumjoner. Litiumjoner simmar till den negativa elektroden genom elektrolyten, går in i lagringscellen i den negativa elektroden, erhåller en elektron och reducerar till litiumatomer. Vid urladdning är hela proceduren omvänd. För att förhindra kortslutning på grund av direktkontakt mellan batteriets positiva och negativa elektroder läggs ett membranpapper med många fina hål i batteriet för att förhindra kortslutning. Bra membranpapper kan också automatiskt stänga porerna när batteritemperaturen är för hög, så att litiumjoner inte kan passera igenom, för att slösa bort kampsport och förhindra fara.